package com.xiongtian.sort;

import java.util.Arrays;

/**
 * @author xiongtian
 * @version 1.0
 * @date 2021/4/1 19:31
 */
public class MergeSort {
    public static void main(String[] args) {

        int[] arr = new int[80000];
        for (int i = 0; i < 80000; i++) {
            arr[i] = (int) (Math.random() * 8000000); //生成[0,8000000)之间的数
        }

        long startTime = System.currentTimeMillis();
        //int[] arr = {2, 5, 8, 9, 3, 6, 1, 7, 4, 1}; // 8 -> merge 7 80000 -> merge 80000 - 1
        int[] temp = new int[arr.length]; // 归并排序需要额外的空间
        mergeSort(arr,0,arr.length-1,temp);//排序的时间为：13 ms
        long endTime = System.currentTimeMillis();
        System.out.println("排序结束：");
        System.out.println(Arrays.toString(arr));
        System.out.println("排序的时间为：" + (endTime - startTime) + " ms");
    }

    // 分+和的方法
    public static void mergeSort(int[] arr, int left, int right, int[] temp) {
        if (left < right) {
            int mid = (left + right) / 2; // 中间索引
            // 向左递归进行分解
            mergeSort(arr, left, mid, temp);
            // 向右递归进行分解
            mergeSort(arr, mid + 1, right, temp);
            // 到合并
            merge(arr,left,mid,right,temp);
        }

    }

    // 合并的方法

    /**
     * @param arr   排序的原始数组
     * @param left  左边有序序列的初始索引
     * @param mid   中间索引
     * @param right 右边索引
     * @param temp  做中转的数组
     */
    public static void merge(int[] arr, int left, int mid, int right, int[] temp) {

        //System.out.println("XXX");
        int i = left; // 初始化i,左边有序序列的初始化索引
        int j = mid + 1; // 初始化j,右边有序序列的初始索引
        int t = 0; // 指向temp数组的当前索引

        //(一)
        // 先把左右两边的数据按规则填充到temp数组
        // 直到左右两边的有序序列，有一边处理完毕为止
        while (i <= mid && j <= right) { // 继续
            // 如果左边的有序序列的当前元素，小于或者等于右边有序序列的当前元素
            // 即将左边的当前元素，填充到temp数组
            // 然后将t,i后移
            if (arr[i] <= arr[j]) {
                temp[t] = arr[i];
                t += 1;
                i += 1;
            } else { // 反之，将右边有序序列的当前元素，填充到temp数组
                temp[t] = arr[j];
                t += 1;
                j += 1;
            }
        }

        //(二)
        // 把有剩余数据的一边依次全部填充到temp中去
        while (i <= mid) { // 左边的有序序列还有剩余的元素，就全部填充到temp
            temp[t] = arr[i];
            t += 1;
            i += 1;
        }
        while (j <= right) { // 左边的有序序列还有剩余的元素，就全部填充到temp
            temp[t] = arr[j];
            t += 1;
            j += 1;
        }
        //(三)
        // 将temp数组的元素拷贝到arr
        // 注意：并不是每次都是拷贝所有
        t = 0;
        int tempLeft = left; //
        while (tempLeft <= right) { // 第一次合并时 tempLeft =0 ,right=1
            arr[tempLeft] = temp[t];
            t += 1;
            tempLeft += 1;
        }
    }
}
